`__builtin_popcount` 是 GCC 和 Clang 编译器提供的一个 **内置函数**,用于计算一个整数的二进制表示中 **1 的个数**(即 population count)。它的作用是高效地统计一个整数的二进制形式中有多少个位是 `1`。
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### 函数原型:
```cpp
int __builtin_popcount(unsigned int x);
```
- **参数**:`x` 是一个无符号整数(`unsigned int`)。
- **返回值**:返回 `x` 的二进制表示中 `1` 的个数。
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### 示例:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
unsigned int x = 13; // 二进制表示为 1101
cout << __builtin_popcount(x) << endl; // 输出 3,因为 1101 中有 3 个 1
return 0;
}
```
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### 在问题中的应用:
在本题中,我们需要遍历所有可能的饲料组合。每种组合可以用一个二进制数(位掩码)表示,其中每一位代表是否选择某一种饲料。
例如:
- 饲料数量 `g = 3`。
- 组合 `mask = 5`(二进制 `101`)表示选择饲料1和饲料3。
为了检查当前组合是否选择了 `p` 种饲料,我们可以使用 `__builtin_popcount(mask)` 来统计 `mask` 中 `1` 的个数。
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### 代码片段:
```cpp
for (int mask = 1; mask < (1 << g); ++mask) {
if (__builtin_popcount(mask) == p) {
// 当前组合选择了 p 种饲料
// 进一步检查是否满足维他命需求
}
}
```
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### 为什么使用 `__builtin_popcount`?
1. **高效**:
- `__builtin_popcount` 是编译器内置函数,通常会被编译为一条 CPU 指令(如 `POPCNT`),因此速度非常快。
- 如果手动实现统计 `1` 的个数,效率会低很多。
2. **简洁**:
- 使用 `__builtin_popcount` 可以让代码更简洁易读,避免手动实现复杂的位操作。
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### 手动实现 `__builtin_popcount`:
如果不使用 `__builtin_popcount`,我们可以手动实现一个函数来统计 `1` 的个数:
```cpp
int popcount(unsigned int x) {
int count = 0;
while (x) {
count += x & 1; // 检查最低位是否为 1
x >>= 1; // 右移一位
}
return count;
}
```
- 这个函数通过循环和位操作统计 `1` 的个数。
- 但它的效率远低于 `__builtin_popcount`,尤其是在需要频繁调用的场景中。
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### 总结:
- `__builtin_popcount` 是一个高效的函数,用于统计整数的二进制表示中 `1` 的个数。
- 在本题中,它用于快速检查当前饲料组合是否选择了指定数量的饲料。
- 如果使用的编译器不支持 `__builtin_popcount`,可以手动实现,但效率会降低。
希望这个解释对你有帮助!如果还有其他问题,欢迎随时提问!